Keskeinen ero lineaaristen ja epälineaaristen molekyylien välillä on, että lineaarisilla molekyyleillä on kemiallinen rakenne, joka on suorassa linjassa, kun taas epälineaarisilla molekyyleillä on siksak- tai silloitettu kemiallinen rakenne.
Kaikki tuntemamme molekyylit voidaan jakaa kahteen tyyppiin lineaarisina ja epälineaarisina molekyyleinä molekyylin muodosta riippuen. Jos molekyylin kemiallisella rakenteella on lineaarinen geometria, joka näyttää olevan suora viiva, niin se on lineaarinen molekyyli. Kaikki muut molekyylit luokitellaan epälineaarisiksi molekyyleiksi.